3D Foot Anthropometric Measurements Under Two Weight- Bearing Conditions for Ergonomic Design of Foot-Related Products / Mediciones Antropométricas del Pie en 3D Bajo Dos Condiciones de Soporte de Peso para el Diseño Ergonómico de Productos Relacionados con los Pies

SUMMARY: This study collected 3D models of the left and right feet from 317 Chinese youth (155 females and 162 males) under half weight-bearing and no weight-bearing conditions. Thirteen dimensions and one angle were taken for each sample. By measuring 13 foot dimensions and 1 angle, this study comprehensively investigated the differences in foot shape between genders and the bilateral differences, as well as the foot shape differences under different conditions. The results showed that regardless of the condition, male foot dimensions were significantly larger than those of females. However, female foot shape was not simply a scaled-down version of male foot shape. On the contrary, the average angle of female feet was greater than that of males under both conditions, indicating a higher prevalence of hallux valgus in females. Both males and females exhibited significant correlation in foot dimensions between the left and right feet, with minimal differences. Under the half weight-bearing condition, the average foot length, width, and circumference were significantly larger than the corresponding measurements under the no weight-bearing condition, while the average height and angle were significantly smaller. Therefore, when designing footwear and foot-related medical rehabilitation aids, it is important to consider foot shape and dimensions under different conditions as a reference. The results of this study provide manufacturers of foot- related products with more detailed data support and are of significant value to the field of medical foot morphology research.

Este estudio recolectó modelos 3D de los pies izquierdo y derecho de 317 jóvenes chinos (155 mujeres y 162 hombres) en condiciones de carga media de peso y sin carga de peso. Para cada muestra se tomaron trece dimensiones y un ángulo. Al medir 13 dimensiones del pie y 1 ángulo, se investigó exhaustivamente las diferencias en la forma del pie entre ambos sexos y sus diferencias bilaterales, así como las diferencias en la forma del pie en diferentes condiciones. Los resultados mostraron que, independientemente de la condición, las dimensiones del pie de los hombres, estos eran significativamente más grandes que los de las mujeres. Sin embargo, la forma del pie femenino no era simplemente una versión reducida de la forma del pie masculino. Por el contrario, el ángulo promedio de los pies de las mujeres fue mayor que el de los hombres en ambas condiciones, lo que indica una mayor prevalencia de hallux valgus en las mujeres. Tanto hombres como mujeres exhibieron una correlación significativa en las dimensiones del pie, entre el pie izquierdo y el derecho, con diferencias mínimas. Bajo la condición de medio soporte de peso, la longitud, el ancho y la circunferencia promedio del pie fueron significativamente mayores que las medidas correspondientes bajo la condición sin soporte de peso, mientras que la altura y el ángulo promedio fueron significativamente más pequeños. Por lo tanto, al diseñar calzado y dispositivos médicos de rehabilitación relacionados con los pies, es importante tener en consideración la forma y las dimensiones del pie en diferentes condiciones como referencia. Los resultados de este estudio, brindan a los fabricantes de productos relacionados con los pies un soporte de datos más detallado y son de gran valor para el campo de la investigación médica de la morfología del pie.

Strength training of long jump athletes / Treinamento da força dos atletas de salto longo / Entrenamiento de fuerza de los atletas de salto de longitud

ABSTRACT Introduction Lower limb strength training is one of the daily exercises of jumpers. Heavy squats are a standard method of lower body strength training. The squat is the only compound movement that directly trains "hip strength." Objective This study aimed to analyze the effect of weighted squats on lower body strength training in long jumpers. Methods 20 jumpers were selected and randomly divided into a general training group and a weighted squat group. Then, the changes in standing triple jump, lateral jump, and Y-axis swing were analyzed before and after training under an experimental protocol. Results The performance of the weighted squat group was better than that of the general training group about the explosive power of the lower body of long jumpers. The data were statistically divergent (P<0.05). There was no significant difference between the two groups in the Y-balance test related to the lower limbs (P>0.05). Conclusion Squatting exercises with weight can improve the explosive power of lower limbs in jumpers. Long jumpers use a variety of jumping exercises to develop the rapid strength needed for their specialties, and this protocol can be added to training for a better athletic outcome. Level of evidence II; Therapeutic studies - investigating treatment outcomes.

RESUMO Introdução O treinamento de força nos membros inferiores é um dos exercícios diários dos saltadores. Os agachamentos pesados são um método padrão de treinamento da força inferior do corpo. O agachamento é o único movimento composto que treina diretamente a "força do quadril". Objetivo Este estudo teve como objetivo analisar o efeito dos agachamentos ponderados no treinamento da força inferior do corpo em saltadores de salto em distância. Métodos 20 saltadores foram selecionados e aleatoriamente divididos em um grupo de treinamento geral e um grupo de agachamento ponderado. Em seguida, as mudanças no salto triplo em pé, salto lateral e balanço no eixo Y foram analisados antes e depois do treinamento sob um protocolo experimental. Resultados O desempenho do grupo de agachamento com peso foi melhor que o do grupo de treinamento geral no que se refere ao poder explosivo da parte inferior do corpo dos saltadores de salto em distância. Os dados foram estatisticamente divergentes (P<0,05). Não houve diferença significativa entre os dois grupos no teste de balanço em Y relacionados aos membros inferiores (P>0,05). Conclusão Os exercícios de agachamento com peso podem melhorar o poder explosivo dos membros inferiores nos saltadores. Os saltadores de salto longo utilizam uma variedade de exercícios de salto para desenvolver a força rápida necessária para suas especialidades e esse protocolo pode ser adicionado ao treino para um melhor resultado atlético. Nível de evidência II; Estudos terapêuticos - investigação dos resultados do tratamento.

RESUMEN Introducción El entrenamiento de la fuerza de los miembros inferiores es uno de los ejercicios diarios de los saltadores. Las sentadillas pesadas son un método estándar de entrenamiento de la fuerza de la parte inferior del cuerpo. La sentadilla es el único movimiento compuesto que entrena directamente la "fuerza de la cadera". Objetivo Este estudio tiene como objetivo analizar el efecto de las sentadillas con peso en el entrenamiento de la fuerza del tren inferior en saltadores de longitud. Métodos Se seleccionaron 20 saltadores y se dividieron aleatoriamente en un grupo de entrenamiento general y un grupo de sentadillas con peso. A continuación, se analizaron los cambios en el triple salto de pie, el salto lateral y el equilibrio en el eje Y antes y después del entrenamiento con un protocolo experimental. Resultados El rendimiento del grupo de sentadillas con peso fue mejor que el del grupo de entrenamiento general en lo que respecta a la potencia explosiva de la parte inferior del cuerpo de los saltadores de longitud. Los datos fueron estadísticamente divergentes (P<0,05). No hubo diferencias significativas entre los dos grupos en la prueba de equilibrio en Y relacionada con las extremidades inferiores (P>0,05). Conclusión Los ejercicios de sentadilla con peso pueden mejorar la potencia explosiva de los miembros inferiores en los saltadores. Los saltadores de longitud utilizan una variedad de ejercicios de salto para desarrollar la fuerza rápida requerida para sus especialidades y este protocolo puede añadirse al entrenamiento para un mejor resultado atlético. Nivel de evidencia II; Estudios terapéuticos - investigación de los resultados del tratamiento.

Comparación de esfuerzos pre y post quirúrgicos sobre articulación de cadera con secuelas de displasia / Comparison of pre- and postsurgical stress over a hip joint with dysplastic sequels

Introducción: la displasia residual de cadera en jóvenes y adultos requiere un procedimiento quirúrgico para su tratamiento; tener en cuenta el comportamiento biomecánico futuro de la articulación podría ser una útil herramienta en la planeación y evaluacióndel procedimiento quirúrgico más adecuado para el paciente. Objetivo: realizar una comparación entre la distribución de esfuerzos pre y post quirúrgicos sobre una articulación de cadera con secuelas de displasia utilizando el método de elementos finitos para su resolución. Métodos: se usó un modelo de elementos finitos de la articulación de un paciente con secuelas de displasia, reconstruido a partir de imágenes obtenidas por TAC, y un modelo de la reubicación articular simulando elprocedimiento quirúrgico realizado. El máximo esfuerzo generado y el área de soporte de peso fueron calculados durante la etapa de apoyo de un ciclo de marcha. Resultados: hay una excesiva carga sobre la articulación patológica debido a la reducida cobertura articular. Las simulaciones sobre el modelo post-quirúrgico revelaron una reducción del 20,20 % en elesfuerzo máximo generado sobre la cabeza femoral en el punto de mayor carga en la marcha (20 % de la fase de apoyo), además de una reducción del 49 % en la presión de contacto sobre el cartílago articular y un incremento del 64 % en el área de soporte de peso en el mismo punto. Conclusiones: este estudio revela una mejora biomecánica post-quirúrgica muy considerableen el nivel de la carga que soporta la articulación; por otra parte, permite tener un mayor acercamiento a la realidad del paciente y contribuye a la toma de una óptima decisión para el tratamiento de la patología.

Introduction: The treatment of residual hip dysplasia in young persons and adults requires surgery. Bearing in mind the future biomechanical behavior of the joint could be a useful tool in the planning and evaluation of the most appropriate surgical procedure. Objective: Compare the distribution of pre- and postsurgical stress over a hip joint with dysplastic sequels using the finite element method for its resolution. Methods: Use was made of a finite element model of a patient's hip joint with dysplastic sequels reconstructed from CT scan images, and a model of the joint relocation that simulated the surgical procedure performed. The maximum stress generated and the weight bearing area were estimated during the stance phase of the gait cycle. Results: The load on the treated joint is excessive due to the reduced joint coverage. Simulations on the postsurgical model showed a 20.20% reduction in the maximum stress exerted on the femoral head at the point of greatest load during the gait (20% of the stance phase), a 49% reduction in the contact pressure over the joint cartilage, and a 64% increase in the weight bearing area at the same point. Conclusions: The study revealed very considerable postsurgical biomechanical improvement in the amount of load borne by the joint. On the other hand, it allows a better view of the patient's reality and contributes to taking the best treatment decision.

Percepción del peso de una carga en población laboral masculinachilena: modelamiento basado en la teoría de conjuntos difusos / Perception of load weight in chilean workers population: modeling based on the fuzzy set theory

En el ámbito de la psicofísica normalmente se utilizan expresiones como “Aceptable” o “Moderado” para calificar el peso de los objetos que estaría dentro de rangos seguros o tolerables para los trabajadores. Desde un punto de vista preventivo, es importante examinar con más cuidado a qué cantidad de kilogramos se refieren los trabajadores cuando se ocupan tales categorías. La inexactitud e imprecisión es un problema inherente en este contexto. Este estudio fue llevado a cabo en una muestra de trabajadores industriales con el propósito de estimarla cantidad de peso que le corresponde a distintas categorías lingüísticamente relacionadas con percepción de la carga manipulada (v. g., leve, moderada, pesada, etc.). Para modelar y estudiar este problema se ocupó la teoría de conjuntos difusos. Los resultados indicanque el 100 por ciento de la población evaluada declara que percibe como “Moderada” una carga de 16 kg. Esta misma población declara que percibe como “Pesada” una carga de 37 kg y como “Muy pesada” una carga de 53 kg. En esta investigación se comparan los resultados con los límites de peso establecidos por NIOSH y por la Ley Nº 20.001 del MINTRAB que regula en Chile el peso máximo de carga humana.

In the field of psychophysics expressions such as “acceptable” or“moderate” are usually used to classify the weight of objects that would be within safe or tolerable limits for workers. From a preventive point of view, it is important to examine more closely which quantity of kilograms are workers talking about when using such categories. Inexactitude or imprecision is an inherent problem in this context. This study was carried out on a sample of industrial workers with the objective of calculating the amount of weight corresponding to different categories of perception of handled load. (e.g., light,moderate, heavy etc.). For modelling and studying this problem the fuzzy set theory was used. Results indicate that the 100 percent of evaluated population state that they perceive as “moderate” a load of 16 kg. The same population states that they perceive as “heavy” a load of 37 kg and as “very heavy” a load of 53 kg. This research compares the results with the weight limits established by NIOSH and by LawNº 20.001 of the Work Ministry, which regulates human maximum load weight in Chile.

Prevalencia de trastornos músculo-esqueléticos de columna lumbar en trabajadoras y límites biomecánicos en el manejo de carga y pacientes / Prevalence of low back disorders among female workers and biomechanical limits on the handling of load and patients

El propósito del estudio fue determinar la asociación entre prevalenciade trastornos músculo-esqueléticos en mujeres trabajadoras y demandas biomecánicas de fuerza de compresión y corte en columna lumbar. El estudio fue efectuado en 11 grupos de trabajadoras. Se determinó prevalencia de trastornos de la región lumbar y se utilizó el software 3DSSPP para establecer demandas biomecánicas en columna lumbar. El coeficiente de correlación de Pearson entre prevalencia de trastornos lumbares y fuerza pick de compresión fue r = 0.9 (p < 0.005). El coeficiente de correlación de Spearman entre prevalencia de trastornos lumbares y fuerza pick de corte fue r = 0.9 (p < 0.005). Al definir niveles que protejan al 90 por ciento de las trabajadorasestudiadas, los límites de fuerza pick de compresión y corte deberían situarse en 2.8 kN y 0.3 kN, respectivamente. Estos valores difieren de las recomendaciones actuales de 3.4 kN para fuerza pick de compresión y 0.5 kN para fuerza pick de corte.

The purpose of this investigation was to determine the association between prevalence of low back disorders in female workers and biomechanical demands of compressive and shear forces at the lumbar spine. A descriptive, cross and correlation study was carried out in 11 groups of female workers in the Province of Concepción. An interview was performed to investigate the prevalence of low back pain. To estimate biomechanical demands on the lumbar spine, it was used the 3DSSPP software. The Pearson correlation coefficient between theprevalence of low back disorders and peak compression force at lumbar spine was r = (p<0.005). The Spearman correlation coefficient between the prevalence of low back disorders and peak shear force was r = 0.9 (p < 0.005). To protect 90 por ciento of female workers studied, the limits of compression and shear forces should be at 2.8 kN and 0.3 kN, respectively. These values differ from the recommendations currently used, 3.4 kN for peak compression force and 0.5 kN for peak shear force.