Когда вы идете или бежите, ваши ноги выполняют большую часть работы, но ваши руки тоже участвуют в ней. И их движение как раз зависит от вашей походки.
Когда мы идем, наши руки обычно висят естественно по бокам и в основном находятся в прямом положении. Но когда мы бежим, наши руки обычно качаются, согнувшись в локте.
Ученые недавно исследовали, как положение рук влияет на энергоэффективность, и они 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 согнутые руки требуют меньше энергии для качания назад и вперед и должны быть более эффективными как для бега, так и для ходьбы, первоначально предположили исследователи.
Но если согнутые руки более энергоэффективны, почему при ходьбе руки не сгибаются естественным образом? Чтобы выяснить это, авторы нового исследования изучили движения восьми человек - четырех мужчин и четырех женщин - на беговых дорожках. Когда испытуемые ходили и бегали (выполняя оба действия с прямыми руками, а затем с согнутыми руками), ученые использовали инфракрасные камеры и программное обеспечение для захвата движения, записи движений испытуемых и построения 3D-цифровых моделей их тел.
Две недели спустя испытуемые повторили эти сеансы, надев дыхательные маски, чтобы исследователи могли собрать метаболические данные участников.
Когда испытуемые бегали с прямыми руками, они сообщали, что чувствовали себя неловко. Но не было никакой заметной разницы в энергоэффективности, были ли их руки согнуты или прямые, сообщили исследователи.
Однако ученые обнаружили, что когда испытуемые шли с согнутыми руками, их энергетические затраты увеличивались примерно на 11%, вероятно, потому, что требовалось больше усилий, чтобы держать руки согнутыми во время движения на относительно медленной скорости. Их эксперименты проливают свет на то, почему люди естественно держат руки прямо, когда они ходят, "но причина стереотипного бега с согнутой рукой остается неясной", согласно исследованию.
Согласно исследованию 2014 года, размахивание руками затрачивает энергию во время бега, но удержание их устойчиво требует еще больше энергии. Это потому, что размах руки уменьшает движение туловища.
Взаимосвязь между движениями рук и походкой может помочь объяснить, как пропорции рук эволюционировали в генеалогическом древе человека, добавили исследователи.
Наши вымершие родственники, жившие миллионы лет назад, имели руки, которые были длиннее относительно их ног, чем у современных людей. Согласно исследованию, их предплечья также были длиннее относительно их плеч.
Но более короткие предплечья - и более короткая рука в целом - качаются меньше. Поэтому более короткие руки были бы полезны современным людям во время бега на длинные дистанции; отбор для этой черты мог бы сформировать эволюцию длины костей рук человека.