Когда вы идете или бежите, ваши ноги выполняют большую часть работы, но ваши руки тоже задействованы. И как они двигаются, зависит от вашей походки.
Когда мы идем, наши руки обычно висят естественно по бокам и в основном прямые. Но когда мы бежим, наши руки обычно качаются, согнутые в локте.
Почему это? Исследователи недавно исследовали, как положение рук влияет на эффективность использования энергии, и обнаружили, что ходьба с согнутыми руками на самом деле менее энергоэффективна, чем ходьба с прямыми руками.
Согнутая рука имеет более короткую дугу, чем прямая; поэтому, как предположили исследователи, согнутые руки требуют меньше энергии для качания вперед и назад и должны быть более эффективными как для бега, так и для ходьбы.
Но если согнутые руки более энергоэффективны, почему ходунки не сгибают руки естественным образом? Чтобы выяснить это, авторы нового исследования изучили движения восьми человек - четырех мужчин и четырех женщин - на беговых дорожках. Когда субъекты ходили и бегали (выполняя обе действия с прямыми руками, а затем с согнутыми руками), ученые использовали инфракрасные камеры и программное обеспечение для захвата движения, чтобы записывать движения субъектов и строить трехмерные цифровые модели их тел.
Две недели спустя испытуемые повторяли эти сеансы беговой дорожки, надевая дыхательные маски, чтобы исследователи могли собирать метаболические данные, представляющие использование энергии участниками.
Когда испытуемые бежали с прямыми руками, они сообщили, что это было неловко. Но не было заметной разницы в энергоэффективности, были ли их руки согнуты или прямые, сообщили исследователи.
Тем не менее, ученые обнаружили, что когда их люди ходили с согнутыми руками, их расход энергии увеличивался примерно на 11%, вероятно, потому, что требовалось больше усилий, чтобы держать их руки согнутыми при движении с относительно медленной скоростью. Их эксперименты проливают свет на то, почему люди естественным образом держат руки прямо во время ходьбы, но «причина стереотипного бегания согнутой руки остается неясной», согласно исследованию.
Согласно исследованию, проведенному в 2014 году, покачивание рук требует энергии во время бега, но его устойчивое удержание требует еще больше энергии. Это связано с тем, что размахивание руками уменьшает движение туловища, что было найдено в исследовании, опубликованном в журнале экспериментальной биологии.
Исследователи нового исследования добавили, что связь между движениями рук и походками может помочь объяснить, как развивались пропорции рук в генеалогическом древе человека.
Наши вымершие родственники Australopithecus и Homo habilis, которые жили миллионы лет назад, имели руки, которые были длиннее их ног, чем у современных людей. Australopithecus и Homo habilis предплечья также были длиннее относительно их предплечий, согласно исследованию.
Но более короткие предплечья - и более короткая рука в целом - меньше качаются. Поэтому более короткие руки пойдут на пользу современным людям во время бега на длинные дистанции; Ученые написали, что отбор этой черты мог сформировать эволюцию длины кости руки человека.
«Современные пропорции руки появились в человек прямоходящийи совпало с развитием выносливости как важного поведения гоминина », - сообщили исследователи.
Результаты были опубликованы в сети 9 июля 2019 года в журнале экспериментальной биологии.
