Бег очень похож на прыгающий мяч
Размер мышц, генетика и физическая форма — вот лишь некоторые из бесчисленных факторов, отделяющие олимпийских спринтеров от среднего человека. На фундаментальном уровне, однако, механика бега одинакова для всех людей, и животных тоже
«Наука показала, что бег очень похож на прыгающий мяч», — говорит Янг-Хи Чан, доцент курирующий «лабораторию бега» Технологического института Джорджии, которая официально называется лабораторией сравнительной Нейромеханики. «Когда люди, лошади и даже тараканы бегут, центр массы тела отскакивает как пружина».
Этот эффект подпрыгивания, объясняет Чжан, означает, что тазобедренные, коленные и голеностопные суставы все сгибаются и разгибаются одновременно, когда нога касается земли. Многие из мышц ног задействованы одновременно, создавая силу и позволяя бегуну взмыть в воздух.
«Чем больше сила, тем больше скорость», — говорит Чанг. «Спринтеры и тренеры постоянно изучают способы, позволяющие передвигать мышцы и суставы ног как можно быстрее, так чтобы бегун мог с максимально возможной силой ударить ногой о землю».
Элитные бегуны и любители бега способны постоянно приземляться с одной и той же силой, шаг за шагом. Тем не менее, исследования Чанг показывают, что шаг — как отпечаток пальца: нет двух одинаковых. Крутящий момент, производимый каждым суставом, никогда не повторяется. В результате, получается, что ваши ноги следуют собственному механизму.
«Ваше колено, например, автоматически настраивает свой крутящий момент шаг за шагом в зависимости от движений лодыжек и бедер», — сказал Чанг. «Все это происходит без непосредственного участия вашего мозга. Ваши суставы сообщают друг другу информацию, что позволяет сосредоточиться на других вещах таких, как разговор или наблюдение за автомобилями».
Изучая то, как суставы взаимодействуют друг с другом, Чжан и его команда скоро будут работать с людьми с ампутированными конечностями, в надежде улучшить движение людей с протезами. Исследователи также используют свои исследования бега, чтобы понять механику ходьбы.
«Это может показаться нелогичным изучать нюансы бега до тонкостей ходьбы, но механика ходьбы на самом деле более сложная, так как различные мышцы активируются постепенно в разные периоды цикла походки. Суставы не двигаются в унисон. Для пешеходов не существует эффекта прыгающего мяча».
