Ученые из Королевского колледжа Лондона объяснили появление пружинистой походки у людей в процессе эволюции. Оказалось, что она позволила эффективнее бегать, хотя ранее считалось, что гибкие своды стопы, обеспечивающие такую походку, необходимы для поднятия тела и подготовки к следующему шагу. Результаты работы опубликованы в журнале Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.
Узнайте больше в полной версии ➞В ходе исследования авторы отобрали семь человек с различной подвижностью свода стопы. Испытуемых просили ходить и бегать как обычно, в то время как их ноги снимали на высокоскоростные рентгеновские камеры захвата движения. Также у каждого участника была измерена высота свода стопы, а правую ступню просканировали с помощью компьютерной томографии. Затем специалисты разработали модели, которые сравнили с измеренным движением костей стопы, чтобы проверить влияние подвижности свода стопы на соседние суставы. Кроме того, они изучили, какие суставы в наибольшей степени способствовали откату свода стопы, а также роль отката в распределении центра масс и в движении лодыжки.
Исследователи предполагали, что отдача свода стопы помогает поднимать тело вверх. Однако они обнаружили, что жесткий свод без отдачи либо заставляет стопу рано отрываться от земли, снижая эффективность икроножных мышц, либо слишком сильно выдвигает кости лодыжки вперед. Такой наклон характерен скорее для шимпанзе, а не для человека. Выяснилось, что именно гибкий свод стопы помогает ставить лодыжку вертикально, помогая эффективно отталкиваться от земли. Этот эффект еще сильнее проявляется при беге. Возможно, что именно бег эволюционно склонил людей к развитию гибкого свода стопы.
Открытие предоставляет новые терапевтические возможности для людей, чьи своды стопы жесткие из-за травмы или болезни, поскольку увеличение ее гибкости может улучшить общую подвижность. При этом данной гипотезе еще требуются дополнительные исследования, которые покажут, что различия в подвижности ног у большинства людей приводят к изменениям, которые наблюдались в этой выборке.