Το σταθερό βάδισμα από τη φτέρνα προς τα δάχτυλα ξεχώριζε τους πρώτους ανθρώπους από τους άλλους μεγάλους πιθήκους και τους βοηθούσε να κυνηγούν και να συλλέγουν τροφή αποτελεσματικά σύμφωνα με νέα έρευνα.
Το να προσγειώνεται κανείς στο μπροστινό μέρος του πέλματος δημιουργεί πιο ήπιο βηματισμό, όμως η διατήρηση αυτού του τρόπου βάδισης απαιτεί περισσότερη ενέργεια από το να πατά κανείς πρώτα στη φτέρνα. Μια νέα σύγκριση ανθρώπων και χιμπαντζήδων δείχνει ότι η συνήθειά μας να «ρολάρουμε» από τη φτέρνα προς τα δάχτυλα βοήθησε τους προγόνους μας να καλύπτουν μεγαλύτερες αποστάσεις, παρότι ασκούσε μεγαλύτερες πιέσεις στα οστά και στις αρθρώσεις τους.
Η μελέτη με επικεφαλής επιστήμονες από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια δημοσιευμένη στην επιθεώρηση «Proceedings of the National Academy of Sciences» αμφισβητεί την παλαιότερη άποψη ότι οι άνθρωποι και οι άλλοι μεγάλοι πίθηκοι μοιράζονται σε μεγάλο βαθμό τον ίδιο τρόπο βαδίσματος με πρώτη επαφή της φτέρνας με το έδαφος. Οι χιμπαντζήδες μπορούν να πατήσουν πρώτα με τη φτέρνα αλλά συχνά ακουμπούν πρώτα άλλο σημείο του πέλματος. Οι άνθρωποι της μελέτης αντίθετα πατούσαν πρώτα με τη φτέρνα κάθε φορά που περπατούσαν φυσιολογικά.
«Όταν οι άνθρωποι σκέφτονται τι κάνει μοναδικό το ανθρώπινο βάδισμα, μιλούν για την όρθια στάση όπου η πλάτη μας είναι ίσια και τα πόδια μας τεντωμένα», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Νίκολας Χολόβκα επίκουρος καθηγητής ανθρωπολογίας και μέλος του Huck Institute of Life Sciences στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια. «Αυτό που λέμε σε αυτή τη μελέτη είναι ότι το να προσγειωνόμαστε στη φτέρνα αποτελεί ένα μοναδικό χαρακτηριστικό του ανθρώπινου βαδίσματος, το οποίο ίσως δεν έχει εκτιμηθεί επαρκώς. Η μελέτη παρουσιάζει την καλύτερη μετρήσιμη σύγκριση ανθρώπων με τους πλησιέστερους εν ζωή συγγενείς μας, τους χιμπαντζήδες, και δείχνει ότι αυτό που κάνουμε όταν πατάμε είναι ιδιαίτερο με σημαντικούς τρόπους.»
Πιο ήπια βήματα απαιτούν περισσότερη ενέργεια
Για να διαπιστώσουν τι κερδίζουν οι άνθρωποι από αυτόν τον σταθερό βηματισμό, οι ερευνητές ζήτησαν από εθελοντές να προσπαθήσουν να περπατήσουν περισσότερο σαν χιμπαντζήδες. Αντί να πατούν πρώτα στη φτέρνα, πατούσαν στο μπροστινό μέρος του πέλματος, λίγο πίσω από το μικρό δάχτυλο, και στη συνέχεια κατέβαζαν τη φτέρνα, ένα μοτίβο που οι ερευνητές ονόμασαν «επαφή με το μέσο του πέλματος» (midfoot strike).
Οι συμμετέχοντες περπατούσαν σε διάδρομο φορώντας ένα φορητό σύστημα που μετρούσε την κατανάλωση οξυγόνου και την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα, επιτρέποντας στους ερευνητές να υπολογίσουν την ενέργεια που απαιτούσε κάθε τρόπος βάδισης. Το βάδισμα με πρώτη επαφή της φτέρνας εξοικονομούσε περίπου 26% έως 41% της μεταβολικής ενέργειας σε σύγκριση με το πάτημα στο μέσο του πέλματος.
Ο Χολόβκα εξηγεί τις διαφορές ανάμεσα στους τρόπους βαδίσματος ανθρώπων και χιμπαντζήδων και γιατί οι άνθρωποι εξελίχθηκαν ώστε να πατούν πρώτα με τη φτέρνα.
Το «ρολάρισμα» από το πίσω μέρος του πέλματος προς τα δάχτυλα επιτρέπει στους ανθρώπους να κινούνται προς τα εμπρός με αποτελεσματικό τρόπο. Το να προσγειώνεται κανείς πιο μπροστά στο πέλμα προσφέρει ένα διαφορετικό πλεονέκτημα, όπως εξήγησε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Νέιθαν Τόμπσον αναπληρωτής καθηγητής στο New York Institute of Technology, College of Osteopathic Medicine.
«Φανταστείτε ότι προσπαθείτε να περάσετε αθόρυβα πάνω από ένα ξύλινο πάτωμα που τρίζει. Τείνετε να περπατάτε στις μύτες ή στο μπροστινό μέρος των πελμάτων σας, επειδή αυτό μειώνει τον ρυθμό με τον οποίο ασκείται το φορτίο στο πάτωμα και προκαλεί λιγότερο τρίξιμο. Είναι ένας πιο ήπιος τρόπος να περπατάς» λέει ο Τόμσον.
Οι χιμπαντζήδες μεταβάλλουν τον τρόπο με τον οποίο πατούν
Η ομάδα μέτρησε αυτά τα πατήματα στο πλαίσιο εργαστηριακών πειραμάτων στα οποία συμμετείχαν 12 άνθρωποι στο Πανεπιστήμιο του Μπάφαλο. Εννέα συμμετέχοντες φορούσαν ανακλαστικούς δείκτες και περπατούσαν ξυπόλυτοι σε διάδρομο μήκους περίπου 7,6 μέτρων κάνοντας επανειλημμένες διαδρομές τόσο με το φυσιολογικό τους βάδισμα όσο και με τον τροποποιημένο τρόπο βάδισης. Μεταλλικές πλατφόρμες μέτρησης δυνάμεων κατέγραφαν τις δυνάμεις κάτω από τα πόδια ενώ κάμερες υψηλής ταχύτητας και υψηλής ανάλυσης κατέγραφαν τις κινήσεις τους.
Παρόμοιος εξοπλισμός στο Πανεπιστήμιο Stony Brook κατέγραψε τρεις αρσενικούς χιμπαντζήδες να περπατούν σε διάδρομο μήκους περίπου 11 μέτρων τόσο όρθιοι στα δύο πόδια όσο και στα τέσσερα. Οι ερευνητές πρόσθεσαν δεδομένα βάδισης από τρεις ακόμη χιμπαντζήδες που είχαν μελετηθεί από άλλη ερευνητική ομάδα και εξέτασαν δύο επιπλέον μελέτες, οι οποίες συνολικά αφορούσαν 15 χιμπαντζήδες.
Σύγκριση του τρόπου επαφής του πέλματος ανθρώπων και χιμπαντζήδων
Ένα διάγραμμα δείχνει τη στάση του πέλματος ενός χιμπαντζή όταν κινείται στα τέσσερα, ενός πρώιμου ανθρώπινου προγόνου και ενός σύγχρονου ανθρώπου. Ο σύγχρονος άνθρωπος πατά σταθερά από τη φτέρνα προς τα δάχτυλα ενώ ο χιμπαντζής και ο πρώιμος άνθρωπος παρουσιάζονται να πατούν στο πλάι ή στο μπροστινό μέρος του πέλματος.
Οι παλαιότερες συγκρίσεις βασίζονταν κυρίως σε περιγραφικές παρατηρήσεις. Οι νέες μετρήσεις αποκάλυψαν πόσο πολύ μεταβαλλόταν το πάτημα των χιμπαντζήδων από βήμα σε βήμα. Τις περισσότερες φορές πατούσαν στο πλάι ή στο μπροστινό μέρος του πέλματος και χρησιμοποιούσαν λιγότερο συχνά τη φτέρνα όταν περπατούσαν στα δύο πόδια σε σχέση με όταν κινούνταν στα τέσσερα.
«Φαίνεται ότι όταν περπατούν στα δύο πόδια, οι χιμπαντζήδες προτιμούν τον “πιο ήπιο” τρόπο να πατούν στα πόδια τους», δήλωσε ο Τόμπσον
Οι άνθρωποι εθελοντές ήταν πολύ πιο σταθεροί. Κατά το φυσιολογικό βάδισμα, τόσο το πάτημα πρώτα με τη φτέρνα όσο και η γωνία με την οποία τα πόδια τους συναντούσαν το έδαφος παρουσίαζαν μικρή διακύμανση, τόσο μεταξύ των βημάτων του ίδιου ατόμου όσο και μεταξύ των συμμετεχόντων. Οι διακυμάνσεις στις γωνίες επαφής του πέλματος στους χιμπαντζήδες ήταν 2,4 έως 8,6 φορές μεγαλύτερες.
Τα αποτελεσματικά βήματα συνοδεύονται από ισχυρότερες προσκρούσεις
Και στα δύο είδη, η προσγείωση στη φτέρνα σήμαινε ότι η δύναμη αυξανόταν πιο απότομα. Στους χιμπαντζήδες που περπατούσαν στα δύο πόδια ο ρυθμός φόρτισης κατά την πρόσκρουση ήταν έως και 138% υψηλότερος όταν πατούσαν πρώτα με τη φτέρνα σε σχέση με το πάτημα στο μέσο του πέλματος. Στους ανθρώπους ήταν έως και 162% υψηλότερος.
Αυτές οι δυνάμεις βοηθούν να εξηγηθεί γιατί η υιοθέτηση ενός αποτελεσματικού βηματισμού θα απαιτούσε επίσης αλλαγές στο σώμα. Ο Χολόβκα δήλωσε ότι οι πρώτοι ανθρώπινοι πρόγονοι πιθανότατα περπατούσαν με πιο ποικίλους τρόπους επαφής του πέλματος, όπως κάνουν οι χιμπαντζήδες: μερικές φορές πατούσαν πρώτα με τη φτέρνα, μερικές φορές με ολόκληρο το πέλμα και μερικές φορές με το μπροστινό μέρος του ποδιού.
Υπέθεσε ότι το ενεργειακό κόστος αυτού του τρόπου βάδισης πιθανότατα περιόριζε την απόσταση που μπορούσαν να διανύσουν.
Το σταθερό βάδισμα με πρώτη επαφή της φτέρνας θα μπορούσε να είχε αυξήσει αυτή την εμβέλεια, όμως η αντιμετώπιση των δυνητικά επιβλαβών προσκρούσεων θα απαιτούσε πιο ανθεκτικά οστά και αρθρώσεις.
«Φαίνεται ότι οι άνθρωποι χρειάστηκε να εξελίξουν ανατομικές προσαρμογές — παχύτερα οστά στις φτέρνες και μεγαλύτερες αρθρώσεις στα γόνατα και τους αστραγάλους — ώστε να αντιμετωπίζουν αυτές τις υψηλές δυνάμεις» λέει ο Χολόβκα.
Πιστεύουμε ότι το πάτημα με τη φτέρνα έπαιξε ρόλο στην εμφάνιση βασικών ανθρώπινων συμπεριφορών, όπως η χρήση στρατηγικών κυνηγιού και συλλογής τροφής που απαιτούν από τους ανθρώπους να περπατούν πραγματικά μεγάλες αποστάσεις καθημερινά για να βρουν τροφή, με σημαντικό όμως όφελος ως προς τους διαθέσιμους διατροφικούς πόρους.»
Η ομάδα υποστηρίζει ότι αυτή η ικανότητα να καλύπτουμε αποτελεσματικά μεγάλες αποστάσεις βοήθησε τελικά τους ανθρώπους να εξαπλωθούν σε ολόκληρο τον κόσμο. Ο Χολόβκα έθεσε επίσης ένα ερώτημα σχετικά με το πώς ανταποκρίνεται αυτός ο κληρονομημένος τρόπος βάδισης στις επιφάνειες στις οποίες περπατούν οι άνθρωποι σήμερα.
«Εμείς οι άνθρωποι έχουμε εξελιχθεί ώστε να χρησιμοποιούμε αυτόν τον τρόπο βάδισης με τις υψηλές προσκρούσεις με τρόπο που είναι ασφαλής και φυσικός για εμάς. Τα νέα περιβάλλοντα στα οποία ζούμε σήμερα, με τις σκληρές, πλακόστρωτες επιφάνειες, ενδέχεται με κάποιους τρόπους να διαταράσσουν αυτή την εξελικτική ισορροπία. Είναι κάτι που θα θέλαμε να εξετάσουμε σε μελλοντική έρευνα. Παρ’ όλα αυτά, το πολύ περπάτημα είναι μια πολύ υγιεινή μορφή άσκησης και, παρότι έχει υψηλές προσκρούσεις, το σώμα μας έχει εξελιχθεί ώστε να τις αντιμετωπίζει, επομένως δεν θα πρέπει να το αποφεύγουμε».
Naftemporiki.gr
Για να εμφανίζονται περισσότερα άρθρα της Ναυτεμπορικής στις αναζητήσεις σας εύκολα και γρήγορα, πρέπει να προσθέσετε το site στις προτιμώμενες πηγές σας. Μπορείτε να το κάνετε πηγαίνοντας εδώ.
