Per molte persone, è la fonte di un fastidioso — e doloroso — infortunio, ma per Carolyn Eng, la band IT è un mistero intrigante, uno che potrebbe essere vicino a risolvere.
Ex studente di dottorato alla Graduate School of Arts and Sciences di Harvard, Eng è il primo autore di due studi che esaminano come la banda iliotibiale immagazzina e rilascia energia elastica per rendere più efficiente camminare e correre. Gli studi-co-autore di Daniel Lieberman, il Edwin M., Lerner II Professore di Scienze biologiche e presidente del Dipartimento di Biologia evolutiva umana; Andrew Biewener, il Charles P. Lyman Professore di biologia; e Allison Arnold-Rife, un ricercatore associato nel laboratorio di Biewener — sono descritti in nuovi documenti nel Journal of Experimental Biology e il Journal of Biomechanics.
“Abbiamo scoperto che la banda IT umana ha la capacità di immagazzinare da 15 a 20 volte più energia elastica per massa corporea rispetto alla sua struttura precursore molto meno sviluppata in uno scimpanzé”, ha detto Eng., “Abbiamo esaminato la capacità della banda IT di immagazzinare energia durante la corsa, e abbiamo scoperto che la sua capacità di accumulo di energia è sostanzialmente maggiore durante la corsa rispetto alla camminata, e questo è in parte perché la corsa è un’andatura molto più elastica. Non sappiamo se la band IT si sia evoluta per correre o camminare; potrebbe essersi evoluta per camminare e in seguito si è evoluta per svolgere un ruolo più importante nella corsa.”
La fascia IT corre lungo l’esterno della coscia, da appena sopra l’anca a appena sotto il ginocchio, ed è costituita da fascia, un tessuto connettivo elastico presente in tutto il corpo., Anche se spesso rispetto ai tendini-i due possono servire funzioni simili-la fascia è composta da fogli di grandi dimensioni, mentre i tendini sono più simili a corde.
La fascia è ” una guaina che racchiude i muscoli, collega i muscoli all’osso e compart compartimentalizza i muscoli che svolgono una funzione simile, e la fascia IT è il più grande pezzo di fascia nel corpo umano”, ha detto Eng.
La nozione che la banda IT agisce come una molla per aiutare nella locomozione è in contrasto con la convinzione decennale che la sua funzione primaria è quella di stabilizzare l’anca durante la deambulazione.,
” A differenza di molti medici e anatomisti, usiamo la lente dell’evoluzione per pensare a come gli esseri umani sono adattati non solo per camminare, ma anche per correre, quindi guardiamo la band IT da una prospettiva completamente diversa”, ha detto Lieberman. “Quando abbiamo guardato la differenza tra uno scimpanzé e un essere umano, abbiamo visto questa grande fascia elastica, e l’idea immediata che ci è saltata fuori era che la banda IT sembrava un’altra struttura elastica, come il tendine di Achille, che potrebbe essere importante per risparmiare energia durante la locomozione, specialmente in esecuzione.,”
I risultati, ha detto Biewener, ” avranno un’importanza chiave per la scienza di base e gli studi clinici che cercano di integrare il ruolo di questa struttura fasciale chiave nei programmi di allenamento sportivo-esercizio e riabilitazione dell’andatura.”
Per capire quale ruolo gioca la banda IT nella locomozione, i ricercatori hanno sviluppato un modello al computer per stimare quanto si estendeva ― e per estensione, quanta energia immagazzinava — durante la deambulazione e la corsa.,
Simulazione al computer di una gamba umana in esecuzione
Una parte della banda IT si estende mentre l’arto oscilla all’indietro, ha spiegato Eng, immagazzinando energia elastica. L’energia immagazzinata viene quindi rilasciata quando la gamba oscilla in avanti durante una falcata, con conseguente risparmio energetico.
“È come riciclare energia”, ha detto Eng. “Sostituire i muscoli con questi elastici passivi rende il movimento più economico., Ci sono molte caratteristiche uniche negli arti umani — come le gambe lunghe e le grandi articolazioni — che sono adattamenti per la locomozione bipede, e la band IT si è distinta come qualcosa che potrebbe potenzialmente svolgere un ruolo nel rendere la corsa e forse anche camminare più economico.”
Costruire modelli di computer così complessi non è stata un’impresa facile, e aggiungere alla complessità, ha detto Eng, è stato il fatto che le descrizioni precise della banda IT — quali muscoli si sono attaccati ad essa e dove — erano quasi inesistenti.,
“È difficile capire come funzionano i muscoli e i tessuti connettivi nel corpo umano”, ha detto Eng. “Per capire come funzionano durante il movimento, hai bisogno di sensori impiantati nei muscoli o nei tendini, e questo è difficile da fare negli esseri umani.”
Per garantire che il modello fosse accurato, Eng e colleghi si sono affidati ai cadaveri.
Utilizzando un telaio su misura, Eng manipolato cinque umani e cinque arti cadavere scimpanzé attraverso una serie di movimenti, e misurato quanto la banda IT cambiato lunghezza per un dato spostamento in angolo articolare., Ha usato le misurazioni per calcolare il braccio momento della banda IT circa l’anca e il ginocchio. Il braccio moment descrive la posizione della banda IT rispetto all’articolazione e svolge un ruolo importante nel determinare quanto la banda IT si sforzi e quanta coppia trasmette durante la locomozione. Ha poi ripetuto il processo per diverse parti della banda IT e per ogni piano di movimento all’anca e al ginocchio.
” Queste misurazioni erano vitali per specificare le posizioni anatomiche dei muscoli e la banda IT sul modello”, ha detto Eng., “La geometria del modello era molto importante, quindi avevamo bisogno di posizionare i muscoli molto accuratamente sul corpo.”
Andando avanti, i ricercatori sperano di espandere le loro indagini, possibilmente per includere altre specie di primati che sono adattati per la corsa, e per esplorare come una migliore comprensione della banda IT potrebbe aiutare gli atleti a evitare o curare lesioni.
“La sindrome della banda IT è una dolorosa lesione da uso eccessivo che affligge molti corridori e ciclisti, ma la sua causa sottostante è sconosciuta”, ha detto Arnold-Rife., “Uno dei nostri prossimi passi, utilizzando i modelli di computer che Carolyn ha sviluppato, è quello di stimare quanta forza la banda IT trasmette in corridori con e senza dolore banda IT. Questi studi potrebbero aiutarci a stabilire una base scientifica per il trattamento di atleti con lesioni di banda IT.”
