Populaire Berichten
Armhouding die voortstuwt
Pompende armen verminderen de totale metabolische kosten van hardlopen door het bewegende lichaam in balans te brengen en de voorwaartse voortstuwing te vergroten.
De motion-capture-opnames toonden aan waarom de excentrieke armposities zo inefficiënt waren. Hoe we onze armen vasthouden, beïnvloedt hoe we rennen, maar waarschijnlijk niet op manieren die de meesten van ons zouden verwachten, volgens een nieuwe studie van de biomechanica van het bovenlichaam. De ideale armzwaai is misschien degene die je al gebruikt, concludeert het onderzoek.
Afstandslopen is natuurlijk fysiologisch duur, wat betekent dat er veel energie voor nodig is. Bijna elk aspect van de activiteit draagt bij aan dat energieverbruik, zoals je lichaam rechtop houden en metronomisch eerst het ene been en dan het andere naar voren en naar de grond zwaaien.
Maar wetenschappers en sommige hardloopcoaches hebben gespeculeerd dat het pompen van je armen, hoewel het energie vereist, de algehele metabolische kosten van hardlopen verlaagt door het bewegende lichaam in balans te brengen, de voorwaartse voortstuwing te vergroten of, misschien, een beetje veerkracht te bieden, waardoor het helpt op te tillen. ons met elke stap van de grond. In deze theorie maakt het zwaaien van de armen het rennen gemakkelijker.
Dat idee, hoe logisch het ook mag klinken, was niet bewezen. Dus voor de nieuwe studie, die vorige week werd gepubliceerd in The Journal of Experimental Biology, nodigden onderzoekers van de University of Colorado in Boulder 13 ervaren volwassen hardlopers uit om hun favoriete hardloopschoenen aan te trekken en het voortbewegingslab van de universiteit te bezoeken.
Tijdens hun eerste sessie werden de lopers uitgerust met maskers om bij te houden hoeveel zuurstof ze innamen en hoeveel koolstofdioxide ze uitblazen. Die maatregelen stellen het energieverbruik vast.
Ze renden op loopbanden in een comfortabel tempo terwijl ze hun armen normaal vasthielden of in een van de drie steeds onorthodoxere posities. In één geval hielden ze hun armen losjes achter hun rug; in een andere waren hun armen gekruist op de borst, als die van een mummie; en bij de laatste hielden ze hun handen, vingers ineengestrengeld, tegen de achterkant van hun schedels. In elk geval renden vrijwilligers zeven minuten, met een rustperiode tussen elke run. Hun ademhaling werd gecontroleerd.
Tijdens een afzonderlijk laboratoriumbezoek droegen de lopers reflecterende markeringen op hun schouders, romp en benen en herhaalden ze de vier variaties op armpositionering, terwijl de onderzoekers ze filmden met driedimensionale motion-capture camera's.
De resultaten toonden aan, zoals de wetenschappers hadden verwacht, dat de vrijwilligers de minste energie verbruikten en het meest efficiënt waren als ze normaal renden, hun armen langs hun zij zwaaiend. Met elke verandering in armpositie daalde hun efficiëntie. Het vasthouden van hun armen achter hun rug vergde 3 procent meer energie dan normaal rennen; om ze over hun borst te draperen kostte 9 procent meer; en het op hun hoofd parkeren vergde 13 procent meer energie.
De motion-capture-opnames toonden aan waarom de excentrieke armposities zo inefficiënt waren. Als de lopers niet met hun armen zwaaiden, zo bleek uit de biomechanische metingen, konden ze de slingerbeweging van hun benen niet gemakkelijk compenseren. Hun bovenlichamen begonnen te oscilleren.
In wezen ontdekten de wetenschappers dat armen een leuk accessoire waren voor hardlopers.
Normale armzwaai is energetisch een veel goedkopere manier om de beweging van de benen tegen te gaan dan het gebruik van de spieren in de romp, zei Christopher Arellano, een postdoctoraal onderzoeker van de National Institutes of Health aan de Brown University en hoofdauteur van de studie.
Die conclusie, hoewel voorzienbaar, moest worden getest, zei Rodger Kram, een professor in integratieve fysiologie aan de Universiteit van Colorado en de senior auteur van het onderzoek. Het is duidelijk dat het niet waarschijnlijk is dat iemand met zijn handen op zijn hoofd zou rennen, zei hij, maar we wilden zien wat er zou gebeuren als ze dat wel deden. Het antwoord is dat elke stap een beetje slopender werd.
Tegelijkertijd bieden de resultaten van het onderzoek een verrassende aanmoediging voor degenen wier armzwaai misschien idiosyncratisch is.
Er was een enorme variatie in de normale armzwaaien van de vrijwilligers, zei Dr. Arellano. Allen bogen hun ellebogen, maar afgezien daarvan waren sommigen stijf en robotachtig, anderen noedels. De meesten, maar niet allemaal, kruisten bij elke zwaai hun armen lichtjes voor hun borst. De efficiëntie werd grotendeels niet beïnvloed door deze verschillen, concludeerden de onderzoekers.
Dit is goed nieuws, zei dr. Kram. Er is een mode geweest om hardlopers te vertellen dat ze hun armen op deze of die manier moeten vasthouden.