あなたが歩いたり走ったりしているとき、あなたの足はほとんどの仕事をしていますが、あなたの腕も関与しています。そして、彼らがどのように動くかはあなたの歩行に依存します。
私たちが歩くとき、私たちの腕は通常私たちの側で自然にぶら下がっており、ほとんどまっすぐです。しかし、私たちが走るとき、私たちの腕は通常、肘で曲がっている間にスイングします。
何故ですか？研究者は最近、腕の位置がエネルギー効率にどのように影響するかを調査し、腕を曲げて歩くと、実際には腕をまっすぐ歩くよりもエネルギー効率が悪いことがわかりました。
曲がった腕はまっすぐな腕よりも短い弧を持っています。したがって、曲がった腕は前後に振るのに必要なエネルギーが少なく、ランニングとウォーキングの両方でより効率的であるはずだと研究者らは当初仮定した。
しかし、腕を曲げた方がエネルギー効率が高い場合は、歩行者が自然に腕を曲げないのはなぜですか？新しい研究の著者は、8人の男性（4人の男性と4人の女性）のトレッドミルでの動きを調べました。被験者が歩いて走ったとき（両腕をまっすぐにしてから両腕を曲げて）、科学者たちは赤外線カメラとモーションキャプチャソフトウェアを使用して、被験者の動きを記録し、身体の3Dデジタルモデルを構築しました。
2週間後、被験者は呼吸マスクを着用しながらこれらのトレッドミルセッションを繰り返したため、研究者は参加者のエネルギー使用量を表す代謝データを収集できました。
被験者がまっすぐな腕で走ったとき、彼らはそれがぎこちないと感じたと報告しました。しかし、腕が曲がっていても、まっすぐであっても、エネルギー効率に顕著な違いはなかったと研究者らは報告している。
しかし、科学者たちは、被験者が腕を曲げて歩くと、エネルギー消費量が約11％増加したことを発見しました。これは、比較的遅い速度で移動しながら腕を曲げたままにするためにより多くの努力が必要だったためと考えられます。研究によると、彼らの実験は、人々が歩くときに自然に腕をまっすぐに保つ理由に光を当てました、しかし「ステレオタイプの曲がった腕が走る理由は依然として不明です」。
2014年の調査によると、腕を振る動作は実行中にエネルギーを消費しますが、それらを安定させるとさらに多くのエネルギーを消費します。これは、Journal of Experimental Biologyに掲載されたその研究によると、腕を振ると胴体の動きが減少するためです。
腕の動きと歩行の関係は、人間の家系図で腕の比率がどのように進化したかを説明するのに役立つ可能性があると、新しい研究の研究者らは付け加えた。
絶滅した親族 アウストラロピテクス そして ホモハビリス何百万年も前に住んでいたが、現代の人間よりも脚に比べて腕が長かった。 アウストラロピテクス そして ホモハビリス 研究によれば、前腕も上腕に比べて長かった。
しかし、前腕が短いほど、そして腕全体が短いほど、スイングが少なくなります。したがって、より短い腕は、長距離走中に現代の人間に利益をもたらすでしょう。この特性の選択は、人間の腕の骨の長さの進化を形作った可能性があると科学者たちは書いている。
「現代の腕のプロポーションは ホモ・エレクトス、そして重要な人間の行動として実行されている持久力の進化と一致した」と研究者たちは報告した。
調査結果は、2019年7月9日、Journal of Experimental Biologyでオンラインで公開されました。
