El Libiam de la UdelaR estudia a veinte voluntarios en un experimento con cámaras, medición de oxígeno y sensores de activación muscularpara entender la simetría del movimiento humano y sus aplicaciones en deporte y rehabilitación.
En una sala del Cenur Litoral Norte de la Universidad de la República, en nuestra ciudad, el movimiento se repite con precisión y entusiasmo. Un grupo de atletas corre en círculo sobre una superficie reducida, tres metros de radio, mientras cuatro cámaras los registran desde distintos ángulos. En sus cuerpos hay sensores adheridos a unos 20 músculos. En sus pies, plantillas instrumentadas miden cada apoyo contra el suelo. A su alrededor, un sistema controla el ritmo y otro registra el consumo de oxígeno.
Para el ojo externo sería una especie de preparación física o un entrenamiento convencional. Pero no. Se trata de un experimento del Laboratorio de Investigación en Biomecánica y Análisis del Movimiento (Libiam), que busca responder una pregunta que parece simple pero que abre un campo complejo dentro de la ciencia del movimiento humano: qué ocurre cuando el cuerpo deja de desplazarse en línea recta.
El proyecto es dirigido por el investigador italiano Carlo Biancardi y reúne a un equipo integrado por las brasileñas Renata Bona y Gabriela Dos Santos de Souza (que se encuentra en Paysandú como docente visitante), el docente Germán Pequera y la investigadora Valentina Silva. La investigación cuenta con financiación de la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII) a través del Fondo Clemente Estable –con dos millones de pesos– y se desarrolla en el marco de una línea sobre la biomecánica, la fisiología del ejercicio y el análisis del control motor.
Biancardi explica que la motivación inicial surge de una limitación histórica en la investigación científica sobre locomoción humana. “Sabemos mucho de cómo corremos en línea recta porque los experimentos se hacen en cintas caminadoras, donde se controla la velocidad y se miden parámetros fisiológicos y mecánicos”, señaló a QUINTO DIA. Pero ese escenario, agrega, deja fuera una parte sustancial de la vida real. “En el deporte y en la vida cotidiana no siempre nos movemos en línea recta, cambiamos de dirección, doblamos, giramos”, dijo.
Ese cambio de dirección introduce variables que todavía no están completamente comprendidas. Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo dejan de ser simétricas, las articulaciones reciben cargas diferentes según la posición en el espacio y el esfuerzo muscular se redistribuye. En términos científicos, el sistema pierde parte de la simetría que caracteriza a la marcha en línea recta.
Para estudiar ese fenómeno, el equipo diseñó una serie de experimentos en los que los participantes corren en trayectorias circulares y también realizan lo que denominan galope bípedo, una forma de locomoción asimétrica que no es habitual en la vida cotidiana pero que aparece en ciertos gestos humanos, como bajar escaleras o algunos movimientos de juego en la infancia.
Con exigencia
El protocolo experimental resulta exigente porque cada voluntario realiza nueve pruebas de aproximadamente cuatro minutos. En cada una se controla la frecuencia de paso mediante señales auditivas, lo que obliga a mantener un ritmo constante. Esa regularidad permite comparar condiciones y aislar variables. El grupo de estudio está compuesto por 20 personas de entre 18 y 30 años, con experiencia en actividad física y capacidad para sostener esfuerzos repetidos.
A su vez, al obligar al corredor a mantener una trayectoria curva, se introduce una diferencia sistemática entre el lado interno y el externo del cuerpo. Esa diferencia se traduce en cargas distintas sobre las piernas, especialmente en la fase de apoyo. Lo que el equipo busca es cuantificar esas asimetrías con precisión, tanto en términos de fuerza como de activación muscular y consumo energético.
“Eso implica solicitaciones distintas de las articulaciones, aceleraciones en sentido medio lateral y redistribución del esfuerzo muscular”, mencionó Biancardi. La hipótesis de trabajo es que esas variaciones no solo modifican la mecánica del movimiento, sino también su eficiencia energética.
En ese contexto aparece el concepto de simetría como eje teórico del estudio. En condiciones ideales, el cuerpo humano presenta una alternancia equilibrada entre ambas piernas. Sin embargo, cuando la trayectoria se curva, esa equivalencia se rompe. Una pierna queda del lado interno del círculo y la otra del lado externo, lo que genera diferencias en la fuerza de reacción del suelo y en la activación muscular.
El equipo utiliza una combinación de herramientas para capturar ese fenómeno. Las cámaras permiten reconstruir el movimiento tridimensional, los sensores musculares registran la actividad eléctrica en tiempo real y las plantillas instrumentadas miden la fuerza de impacto en cada apoyo. A esto se suma la medición del consumo de oxígeno, que aporta una dimensión fisiológica al análisis.
Medir más y mejor
El objetivo apunta a describir lo que sucede y a integrar distintas capas de información. “Nuestra fortaleza es poder medir simultáneamente aspectos fisiológicos, mecánicos y de activación muscular”, señaló Biancardi. Esa integración permite construir un modelo más completo del movimiento humano en condiciones no lineales.
Dentro del mismo marco experimental se incorpora el estudio del galope bípedo. Se trata de una forma de locomoción en la que las piernas cumplen funciones diferentes en cada ciclo de movimiento. Una impulsa, la otra recibe el impacto. Es un patrón que se observa en animales como los caballos, pero que en humanos aparece de forma limitada o adaptativa.
El interés del equipo es analizar si ese tipo de patrón puede resultar funcional en determinadas condiciones, especialmente en trayectorias curvas. “Sabemos que utilizamos este tipo de movimiento, entre comillas, cuando bajamos escaleras”, continuó el italiano. La pregunta es si en ciertos contextos podría incluso ser más eficiente que la carrera convencional.
El galope, sin embargo, tiene un costo energético elevado cuando se realiza en línea recta. Por eso no forma parte del repertorio habitual del movimiento humano. Pero en un entorno circular, donde las cargas no son simétricas, podría existir una ventaja relativa. Esa es una de las hipótesis que el proyecto intenta poner a prueba.
El investigador es cuidadoso al momento de vincular los resultados con aplicaciones inmediatas. El estudio no está diseñado para prevenir lesiones ni para intervenir directamente en procesos clínicos. Sin embargo, reconoce que los datos pueden tener implicancias en esos campos.
“Medir asimetrías ayuda a entender cómo se comportan los músculos y las articulaciones, y eso puede ser útil para el entrenamiento y la rehabilitación”, aseveró. En deportes como el fútbol, donde los cambios de dirección son constantes, este tipo de información puede resultar especialmente relevante.
En la academia
El proyecto también incorpora una dimensión formativa. Parte del equipo está integrado por estudiantes de grado y posgrado que participan en la recolección y análisis de datos. Una de ellas es una estudiante de maestría en ciencias biológicascon beca de ANII (Josefa González), cuya investigación se articula con el experimento principal.Otra estudiante de maestría en ciencias biomédicas (Vanessa Yelós) también forma parte del equipo. Para Biancardi, ese componente es central en la lógica del laboratorio. “La formación de recursos humanos es fundamental. Sin financiación, eso no es posible”, afirmó.
El financiamiento proviene en parte de la ANII y se complementa con la infraestructura ya existente en el laboratorio, lo que permite optimizar recursos. Germán Pequera explica que esa combinación da margen para actividades como la participación en congresos internacionales o la incorporación de visitantes académicos. “Si la beca entra por fuera, se libera presupuesto para otras cosas”, señaló.
El Libiam ya presentó avances del proyecto en un simposio en Brasil dedicado a la neuromecánica del control motor, donde la propuesta fue reconocida como uno de los trabajos destacados. También se prepara la participación en el Congreso Mundial de Biomecánica en Canadá y en un próximo encuentro internacional en Australia.
Para el equipo, esos espacios cumplen una función que va más allá de la difusión. Son parte del proceso de validación científica y permiten contrastar métodos y resultados con otros grupos de investigación. “Es la forma de poner el trabajo en diálogo con la comunidad internacional”, dijo Biancardi.
El proyecto tiene una duración de 30 meses y se encuentra en su fase intermedia. Parte de los experimentos ya fue realizada y otra parte continúa en desarrollo. Los primeros datos permiten observar patrones preliminares en la distribución de fuerzas y en la activación muscular durante la carrera circular.
En esa etapa, el laboratorio trabaja con cautela y las conclusiones definitivas aún están lejos, pero el objetivo es uno: construir un mapa más preciso de cómo se comporta el cuerpo humano cuando el movimiento deja de ser lineal.
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