Κάλτσες που σκληραίνουν το πέλμα ίσως μειώνουν την κούραση στο βάδισμα

Ερευνητές ανέπτυξαν μια κάλτσα που πιέζει το μπροστινό μέρος του ποδιού για να σκληρύνει την καμάρα, το σημείο που λυγίζει όταν περπατάμε, και έδειξαν ότι μπορεί να μειώσει την ενέργεια που καταναλώνει το σώμα σε κάθε βήμα, με πιθανό όφελος για όσους θέλουν να περπατούν για περισσότερη ώρα και με λιγότερη προσπάθεια.

Η αρχική αφορμή για την έρευνα δεν ήταν η αντοχή στο περπάτημα, αλλά ένα εξελικτικό ερώτημα: τα ανθρώπινα πόδια είναι πιο άκαμπτα από εκείνα άλλων πρωτευόντων, χωρίς να έχει αποσαφηνιστεί πλήρως το γιατί.

Μια επικρατέστερη θεωρία είναι ότι αυτό μας βοηθά να περπατάμε όρθιοι με μικρότερη προσπάθεια, και τα νέα πειράματα φαίνεται να στηρίζουν αυτή την ιδέα.

Ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν ζήτησε από 12 υγιείς συμμετέχοντες, με μέσο όρο ηλικίας τα 28 χρόνια, να περπατήσουν για πέντε λεπτά σε διάδρομο, συγκρίνοντας τις ειδικά σχεδιασμένες κάλτσες με συνηθισμένα ζευγάρια.

Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν στο Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, δείχνουν ότι οι κάλτσες αυτές μπορούν πράγματι να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας, κρατώντας το πόδι πιο σταθερά «κλειδωμένο».

«Αυτές οι ειδικές κάλτσες άσκησαν μεγαλύτερη πίεση στο μπροστινό μέρος του ποδιού του χρήστη σε σχέση με τις εμπορικά διαθέσιμες κάλτσες, κάτι που με τη σειρά του αύξησε τη δυσκαμψία της έσω επιμήκους καμάρας μέσω εγκάρσιας σύζευξης», γράφουν οι ερευνητές στην εργασία τους.

«Το περπάτημα με κάλτσες που σκληραίνουν το πέλμα μείωσε τον μεταβολικό ρυθμό του σώματος κατά 2% σε σχέση με τη χρήση εμπορικών καλτσών».

Η μείωση κατά 2% μπορεί να μη μοιάζει μεγάλη, όμως οι ερευνητές τη συγκρίνουν με την αφαίρεση ενός βάρους 2 κιλών από τη μέση. Κάτι τέτοιο θα γινόταν αισθητό σε μια πεζοπορία.

Η σφιχτή, πλεκτή ζώνη γύρω από το μπροστινό μέρος του ποδιού σχεδιάστηκε για να περιορίζει το άνοιγμα του πέλματος. Τα πειράματα έδειξαν ότι η καμάρα του ποδιού σκληρύνθηκε κατά μήκος κατά 65%, χωρίς το πόδι να χάνει την ικανότητά του να λυγίζει και να σπρώχνει σε κάθε βήμα.

«Αυτές οι κάλτσες μείωσαν το άνοιγμα του πρόσθιου τμήματος του ποδιού και σκλήρυναν την έσω επιμήκη καμάρα χωρίς να φαίνεται ότι περιορίζουν την κινητικότητα του ποδιού στο τελικό στάδιο της στήριξης», γράφουν οι ερευνητές.

«Υποστηρίζοντας την υπόθεσή μας, το περπάτημα με πιο άκαμπτα πόδια μείωσε τον μεταβολικό ρυθμό των χρηστών, προκαλώντας πιο οικονομικές συσπάσεις των εκτεινόντων μυών του αστραγάλου».

Οι παρατηρήσεις των ερευνητών έδειξαν ότι οι μύες της γάμπας πίεζαν λίγο πιο δυνατά, αλλά συσπώνταν και πιο αργά, κάτι που απαιτεί λιγότερη ενέργεια συνολικά. Η εικόνα είναι παρόμοια με το πέρασμα σε μεγαλύτερη ταχύτητα σε ποδήλατο.

Η ενεργειακή δαπάνη αναλύθηκε μέσω μετρήσεων της αναπνοής, που δείχνουν πόσο οξυγόνο εισπνέεται και πόσο διοξείδιο του άνθρακα εκπνέεται.

«Τα πιο άκαμπτα πόδια θεωρητικά κάνουν το περπάτημα λιγότερο κοπιαστικό», γράφουν οι ερευνητές.

«Αντιστέκοντας στη ραχιαία κάμψη του μέσου ποδιού, η μεγαλύτερη ακαμψία του ποδιού συνήθως συνεπάγεται περισσότερη μηχανική εργασία από το πόδι σε κάθε βήμα.

«Με τη σειρά του, το μυϊκό σύστημα των ποδιών χρειάζεται λιγότερη μηχανική εργασία για να διατηρεί σταθερό βάδισμα, κάτι που μπορεί να μειώσει τον μεταβολικό ρυθμό του σώματος».

Ερευνητικές ομάδες είχαν στο παρελθόν δυσκολευτεί να δοκιμάσουν αν ένα πιο άκαμπτο πόδι σημαίνει και πιο ενεργειακά αποδοτικό βάδισμα. Παλαιότερα πειράματα με άκαμπτους πάτους για παπούτσια και υποστηρίγματα της καμάρας δεν κατάφεραν να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας.

Το εύρημα ενισχύει την εκδοχή ότι το πιο άκαμπτο ανθρώπινο πόδι εξελίχθηκε ως πιο αποτελεσματικός τρόπος ώθησης ανάμεσα στα βήματα στο δίποδο βάδισμα, καθώς η περαιτέρω σκλήρυνση κάνει την κίνηση ακόμη πιο αποδοτική.

Οι κάλτσες αυτές, ή παρόμοια ενδύματα, ίσως αποδειχθούν χρήσιμες και εκτός εργαστηρίου στο μέλλον. Μάλιστα, για τον σχεδιασμό τους έχει ήδη κατατεθεί πατέντα.

Θα μπορούσαν να βελτιώσουν την αντοχή όσων περπατούν και ίσως να κάνουν πιο εύκολη τη μετακίνηση για ανθρώπους με διαφορετικά επίπεδα κινητικότητας, με απλούστερο και φθηνότερο τρόπο από άλλες επιλογές.

«Τα άκαμπτα παπούτσια δεν μπορούν να μειώσουν τον μεταβολικό ρυθμό κατά το περπάτημα σε οικολογικά ρεαλιστικές ταχύτητες, ενώ τα εξωσκελετικά συστήματα είναι σχετικά ακριβά και δύσκολα στη χρήση στην καθημερινή ζωή, παρά τα μεγαλύτερα μεταβολικά τους οφέλη», γράφουν οι ερευνητές.

«Έτσι, παρουσιάζουμε τις κάλτσες που σκληραίνουν το πέλμα ως μια φθηνή και εύκολα υιοθετήσιμη τεχνολογία που μπορεί να μειώσει τον μεταβολικό ρυθμό κατά το περπάτημα και ίσως και στο τρέξιμο».

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.

Πηγή: sciencealert.com.