Para atletas e guerreiros de fim de semana, retornar de uma lesão no tendão muito cedo geralmente garante uma viagem de volta à fisioterapia. Contudo, uma nova tecnologia desenvolvida pelos engenheiros da University of Wisconsin-Madison pode um dia ajudar a dizer se seus tendões estão prontos para a ação.

Uma equipe de pesquisadores liderada pelo professor de engenharia mecânica da UW-Madison, Darryl Thelen, e pelo estudante de graduação Jack Martin, desenvolveu uma nova abordagem para medir de forma não invasiva a tensão do tendão enquanto uma pessoa está se engajando em atividades como caminhar ou correr.

Esse avanço pode fornecer novos insights sobre o controle motor e a mecânica do movimento humano. Também pode se aplicar a campos que vão desde a ortopedia, reabilitação, ergonomia e esportes. Os pesquisadores descreveram sua abordagem em um artigo publicado hoje (23 de abril, 2018) no jornal Nature Communications .

Os músculos geram movimento nas articulações, puxando os tendões, que são faixas de tecido que conectam os músculos ao esqueleto. Mas avaliar as forças transmitidas pelos tendões dentro do corpo de uma pessoa viva é complicado.

"Atualmente, wearables podem medir nosso movimento, mas não forneça informações sobre as forças musculares que geram o movimento, "diz Thelen, cujo trabalho é apoiado pelo National Institutes of Health.

Para superar este desafio, Thelen e seus colaboradores desenvolveram um simples, dispositivo não invasivo que pode ser facilmente montado na pele sobre um tendão. O dispositivo permite que os pesquisadores avaliem a força do tendão, observando como as características vibracionais do tendão mudam quando ele sofre carga, como acontece durante o movimento.

Este fenômeno é semelhante a uma corda de violão, onde a tensão na corda muda a resposta vibracional. Quando uma corda de violão é puxada, a velocidade da onda viajando ao longo da corda, e, portanto, a frequência de vibração, está relacionado com a tensão, ou força, aplicado à corda.

"Encontramos uma maneira de medir as características vibracionais - neste caso, a velocidade de uma onda de cisalhamento viajando ao longo de um tendão - e então fomos além e determinamos como podemos interpretar esta medição para encontrar a tensão de tração dentro do tendão, "Diz Thelen.

O novo sistema para medir a velocidade das ondas é portátil e relativamente barato. Inclui um dispositivo mecânico que bate levemente no tendão 50 vezes por segundo. Cada toque inicia uma onda no tendão, e dois acelerômetros em miniatura determinam a rapidez com que ele viaja.

Os pesquisadores usaram o dispositivo para medir as forças no tendão de Aquiles, bem como os tendões patelar e isquiotibiais. Em cada caso, eles podem medir o que acontece no tendão quando os usuários modificam sua marcha, por exemplo, alterando o comprimento do passo ou a velocidade.

Ao medir como os músculos e tendões se comportam dentro do corpo humano, esse sistema poderia eventualmente permitir que os médicos planejassem tratamentos mais eficazes para pacientes que sofrem de doenças e lesões musculoesqueléticas.

“Achamos que o potencial desta nova tecnologia é alto, tanto do ponto de vista da ciência básica quanto para aplicações clínicas, "Thelen diz." Por exemplo, as medidas de força do tendão podem ser usadas para orientar o tratamento de indivíduos com distúrbios da marcha. Também pode ser útil avaliar objetivamente quando um tendão reparado está suficientemente curado para funcionar normalmente e permitir que uma pessoa volte à atividade. "