Стоимость ходьбы на носках

Исследование Университета Юты показывает, что ходьба с опорой на пятку (пятка-носок) является наиболее энергетически экономичной для человека. По сравнению с ней:

  • Ходьба с опорой на переднюю часть стопы требует на 53% больше энергии.
  • Ходьба на носках требует на 83% больше энергии.

Кто как ходит?

Результаты эксперимента

В исследовании участвовали 27 добровольцев. Ученые измеряли потребление кислорода и активность мышц при разных типах ходьбы и бега.

  • Энергозатраты: подтверждено значительное увеличение расхода энергии при ходьбе не с пятки.
  • Мышечная активность: активность основных мышц голеностопа, колена, бедра и спины возрастает при ходьбе на передней части стопы или носках.
  • Механика: Экономичность ходьбы пятка-носок объясняется не длиной шага или стабильностью, а более эффективным преобразованием кинетической энергии в потенциальную и обратно, а также уменьшением потерь энергии в землю и лучшим рычагом.

Эволюционный контекст

  • Способ ходьбы пятка-носок унаследован человеком от древних древесных предков — человекообразных обезьян.
  • Экономичная ходьба, вероятно, не была первоначальной причиной эволюции этой особенности стопы, так как человекообразные обезьяны не ходят на большие расстояния.
  • Профессор Дэвид Карриер предполагает, что такая постановка стопы могла увеличивать устойчивость и крутящий момент во время конфликтов.
  • Для человека, как охотника-собирателя, преодолевавшего большие расстояния, экономичность ходьбы стала важным преимуществом.

Бег vs. Ходьба

  • Люди — экономичные ходоки, но не экономичные бегуны по сравнению с другими млекопитающими своего размера.
  • Многие животные (гепарды, лошади, собаки), являющиеся лучшими бегунами, пожертвовали экономичностью ходьбы ради экономичности бега, перемещаясь на носках или передней части стопы.
  • При беге у людей нет разницы в энергозатратах между приземлением на пятку или на переднюю часть стопы, так как даже при "пяточном" беге основная нагрузка быстро переносится на переднюю часть стопы.

Вывод: Уникальное строение человеческой стопы (контакт всей стопы с землей, крупная пятка, мощный и параллельный другим пальцам большой палец) является анатомической основой нашей исключительной экономичности при ходьбе.

2010-02-12