روشن است که برای حرکتی راحت با سرعت بالا، شما باید به جای راه رفتن سریع، بدوید. هر چند تا همین اواخر، این که چه چیزی دویدن را راحت تر از راه رفتن سریع می کند کاملا ناشناخته بود.
مهندسان پزشکی در دانشگاه ایالتی کالیفرنیای شمالی، پس از انجام برخی آزمایش ها، علت را کشف کردند. این مهندسان در آزمایشگاهی با یک تردمیل حساس به فشار، هشت دوربین مادون قرمز و دستگاههای تصویربرداری فراصوتی (اولتراسونیک) برای تعیین کمی حرکت انسان به امید توسعه ی اندام های روباتیک برای کمک به روند توانبخشی و درمان افراد، کار می کنند.
این محققان باثبت حرکت ماهیچه ی داخلی ساق پا -واقع در نرمه ی ساق- هنگام راه رفتن و دویدن، مکانیسمی را کشف کرده اند که تا حد زیادی بهره وری را هنگام دویدن افزایش می دهد. ماهیچه ی داخلی ساق پا، ماهیچه ای است که به تمام عملکردهای تاندون آشیلی (استخوان پاشنه) کمک کرده و در مقابل تاندون به عنوان بالاست عمل می کند. هنگامی که قدم زدن آغاز می شود، این عضله منقبض شده، تاندون آشیلی را در قسمت بالا قفل می کند وموقع حرکت رو به جلوی پا، باعث کشیده و منبسط شدن تاندون می شود. تاندون کشیده شده دارای انرژی پتانسیلی است که وقتی پا از زمین جدا می شود آزاد شده و فرد را به جلو هل می دهد.
حالا بیایید سرعت فرایند گام برداشتن را هنگام راه رفتن سریع در مقایسه با دویدن در نظر بگیریم. راه رفتن سریع نیاز به سرعت بالای فرایند گام برداشتن نسبت به دویدن دارد چرا که هنگام دویدن با بیشتر بودن فاصله ی قدم ها این سرعت کمتر می شود. این بالا بودن سرعت فرایند گام برداشتن باعث می شود که ماهیچه ی داخلی سریع تر منقبض شده و تغییر طول بیشتری داشته باشد. در نتیجه باعث کاهش نیرو و بهره وری عضله خواهد شد. هنگامی که این فرایند به دویدن تغییر کند (معمولا حدود دو متر در ثانیه)، این عضله انقباض آهسته تر و ذخیره ی انرژی بیشتری خواهد داشت که منجر به افزایش بهره وری در حرکت می شود.
اطلاعات به دست آمده نه تنها برای ورزشکاران و دونده ها جذاب است، همچنین می تواند در طراحی اندام های مصنوعی و یا بازوهای روباتیک برای معلولین در توانبخشی به آن ها مهم و حیاتی باشد. مهندسانی که در این پروژه دست دارند، در ویدیوی زیر، راجع به آزمایشگاه و کارشان بیشتر توضیح می دهند:
[vimeo id=”41537692″ width=”620″ height=”360″]
+منبع
