Чередование ходьбы и бега экономит энергию и сохраняет выносливость

Новое исследование показывает, что лучший способ экономии энергии и своевременного прибытия в пункт назначения — это чередование ходьбы и бега.

В выпуске Journal of the Royal Society Interface от 30 января 2013 года исследователи изучили, как люди распределяют время при пешем перемещении к цели к определённому сроку. Оказалось, что когда времени не слишком много и не слишком мало, люди естественным образом переключаются между ходьбой и бегом. Эта стратегия является оптимальной для экономии энергии.

Это первое исследование такого рода, проведённое не на беговой дорожке. Оно подтверждает идею, что человеческое тело обладает врождённым чувством, как варьировать скорость для оптимизации энергозатрат в естественной среде.

"Мы не живём на беговой дорожке. Чтобы понять, как мы двигаемся в повседневной жизни и как спонтанные движения связаны с расходом энергии, нужно изучать людей вне тренажёров", — говорит соавтор работы Маной Сринивасан.

Ход эксперимента

• Участники: 36 студентов.
• Задача: преодолеть расстояние чуть больше футбольного поля (около 100 м) и прибыть точно к заданному времени.
• Условия: разное выделенное время на маршрут — от 30 секунд (требовался бег ~4 м/с) до 2 минут (можно было идти ~1 м/с).

Результаты

Исследователей интересовало поведение при промежуточных лимитах времени. Был обнаружен "переходный регион" при скоростях 2–3 м/с (4.5–6.7 миль/ч). В этом диапазоне все участники, независимо от физической формы, роста, веса и других переменных, естественным образом сочетали ходьбу и бег.

Расчёты на основе известных данных об энергозатратах при ходьбе и беге показали, что такое чередование действительно экономит энергию.

"Студенты, казалось, естественным образом переходили на бег или замедлялись до ходьбы, чтобы сэкономить энергию, но при этом гарантировать своевременное прибытие", — отметил Сринивасан.

Соавтор исследования Лерой Лонг III, сам являющийся бегуном-любителем, подтвердил, что изменение походки в естественном темпе снижает усталость. Это указывает, что выбор движения определяется в том числе оптимизацией энергии, а не только мышечными силами, как предполагали некоторые ранние гипотезы.

Перспективы

Полученные знания планируется использовать для расчётов при проектировании более эффективной обуви, рюкзаков, протезов и вспомогательных устройств, например, экзоскелетов.