Vastus lateralis muscle architecture to estimate knee extension moment of older individuals

Abstract

Abstract--The aim of this study was to compare the knee extension moment of older individuals with the muscle moment estimated through a biomechanical model. This was accomplished by using (1) the specific muscle architecture data of individuals, and (2) the generic muscle architecture available in the literature. The muscle force estimate was determined using a model with the muscle architecture from cadavers and the individual vastus lateralis muscle architecture of sixteen older volunteers. For the muscle moment comparison, all of the volunteers performed maximal voluntary isometric contractions (MVIC) in five different knee extension position angles. The architectural data was acquired using both resonance and ultrasound imaging. Both estimated muscle moments (generic and individual) were higher than the experimental. The architecture of the other vastii may be necessary to make the model more accurate for the older population. Although other factors inherent to ageing, such as co-contractions, fiber type percentage, and passive forces are not considered in the model, they could be responsible for the differences between moments in older people.Keywords: muscle architecture, muscle model, older individuals, moment Resumo--"Arquitetura do músculo vasto lateral para estimar o momento de extensão do joelho de indivíduos idosos." O objetivo deste estudo foi comparar o momento de extensão do joelho de idosos com momento muscular estimado por modelo biomecânico, utilizando (i) arquitetura muscular específica dos indivíduos e (II) arquitetura muscular genérica disponível na literatura. Para a estimativa da força muscular foi utilizado um modelo com a arquitetura muscular de cadáveres, e também com a arquitetura do vasto lateral de dezesseis voluntários idosos. Para a comparação todos voluntários realizaram contrações isométricas voluntárias máximas em cinco ângulos. Os dados de arquitetura foram adquiridos por meio de ultrassonografia e por ressonância magnética. Ambos os momentos estimados (genéricos e individuais) foram maiores do que experimental. A arquitetura dos outros músculos do quadríceps pode ser necessária para modelo ser mais preciso para a população idosa. Outros fatores inerentes ao envelhecimento não foram considerados no modelo, como cocontrações, tipagem de fibras e forças passivas, e devem ser responsáveis pelas diferenças entre os momentos.Palavras-chave: arquitetura muscular, modelo muscular, idosos, momento muscular Resumen--"Arquitectura de los vasto lateral para estimar el momento de la extensión de la rodilla de las personas ancianas." El objetivo de este estudio fue comparar el torque extensión de la rodilla de ancianos con torque muscular estimado por modelo biomecánico, usando (i) la arquitectura muscular específica de los individuos y (II) (II) la arquitectura muscular genérica disponible en la literatura. Para la estimación de la fuerza muscular se utilizó un modelo con arquitectura muscular de cadáveres, y también con la arquitectura del vasto lateral de dieciséis voluntarios ancianos....