🏃‍♂️ Мы никогда не делаем два одинаковых шага - даже когда бежим по прямой!

Кажется, что при беге мы снова и снова повторяем одно и то же движение. Шаг за шагом - одинаково, автоматически, почти без участия сознания.

Но наука утверждает обратное: каждый шаг уникален.

Мы со своими студентами решили проверить это экспериментально - и получили результат, который удивил не только спортсменов, но и всех, кто интересуется тем, как устроено человеческое тело.

🔁 «Повторение без повторения»: старый принцип, новые цифры

Ещё физиолог Николай Бернштейн говорил: движения человека - это «повторение без повторения».

То есть внешне они похожи, но внутри каждый раз немного разные.

Вопрос был в другом:

👉 насколько именно разные?

👉 случайно ли это - или есть скрытая закономерность?

Чтобы ответить, мы выбрали один из самых привычных видов движения - спринтерский бег.

🧪 Как измеряли шаги

В эксперименте участвовали 36 студентов-спортсменов Липецкого государственного педагогического университета (факультет физической культуры и спорта).

Им нужно было разогнаться и пробежать короткий отрезок с максимальной скоростью.

Нас интересовал всего один параметр - длина бегового шага.

Метод оказался простым и наглядным:

• на подошвы обуви наносили мел,
• спортсмены оставляли следы на дорожке,
• затем все шаги объединяли в одну панорамную «дорожку» и точно измеряли расстояния.

Фрагменты панорамной фотографии с дорожкой шагов

Так удалось увидеть то, что обычно ускользает от глаза.

📊 Что выяснилось

Результаты оказались показательными:

• двух одинаковых шагов не существует - даже у одного человека;
• колебания длины шага подчиняются строгой статистике, а не хаосу;

Сопоставление распределения длины шагов и кривой, основаннойна функции Лапласа

• все ошибки в движении можно разделить на два принципиально разных типа.

И вот здесь начинается самое интересное.

⚖️ Откуда берутся ошибки в движении

Используя дисперсионный анализ, мы определили соотношение случайных и системных ошибок.

Корреляционное поле взаимосвязи системной и случайнойдвигательной ошибки на основе значений дисперсии

Мы разделили все отклонения длины шага на и получили их соотношение:

🔹 1. Системные ошибки - 73%

Это ошибки, связанные с асимметрией тела.

Правая и левая стороны человека изначально работают немного по-разному - по силе, координации, управлению.

Именно эта врождённая особенность даёт основной вклад в неточность движений.

🔹 2. Случайные ошибки - 27%

Они зависят от:

• текущего состояния,
• точности управления движением,
• способности быстро вносить коррекции.

Такие ошибки действительно «случайны», но их вклад оказался заметно меньше.

👣 У каждого — своя формула движения

Важно: универсального шаблона не существует.

У одного человека доминирует асимметрия,

у другого — нестабильность управления движением,

у третьего — сложное сочетание обоих факторов.

Наш стиль движения — такой же индивидуальный, как почерк.

🧠 Зачем это знать обычному человеку

Эти результаты важны для специалистов из различных сфер:

• реабилитация - оценка асимметрий после травм и инсультов;
• фитнес - понимание, почему «идеальная техника» не всегда достижима и где предел совершенства;
• спортивная тренировка - понимание, что спортивный результат напрямую зависит от двигательных ошибок в управлении телом;
• нейрофизиология - понимание как мозг управляет сложными движениями;
• робототехника и ИИ - понимание почему копировать человека так сложно.

Фактически, бег стал моделью, на которой удалось заглянуть в фундаментальные принципы работы человеческого мозга и тела.

🧩 Главный вывод

Около 73% ошибок в длине шага заложены в самой структуре нашего тела.

И только 27% связаны с управлением движением.

Это значит, что многие «неточности» - не недостаток и не ошибка,

а естественное свойство живой системы, которая постоянно адаптируется.

🔍 Почему это красиво с точки зрения науки

Человек - не машина.

Мы не копируем движения, а каждый раз создаём их заново.

И, возможно, именно в этом - причина нашей устойчивости, гибкости и способности учиться.

Ключевые слова: биомеханика человека, как работает бег, длина шага, асимметрия тела, ошибки движений, управление движением, нейрофизиология, спорт и наука

Текст подготовлен по материалам научной статьи: Померанцев, А. А. Случайная и системная энтропия выполнения двигательного действия / А. А. Померанцев, А. А. Мех, А. А. Веретенникова // V Международный научный конгресс "Проблемы физкультурного образования: концептуальные основы и научные инновации" : Сборник научных трудов, Симферополь, 28–30 мая 2018 года / Ответственный редактор Сышко Д. В.. Том Выпуск 5. – Симферополь: ИП Бровко А.А., 2018. – С. 145-150. – EDN YSOZQL.