بحث تازه کاربران اینترنت: آیا راه رفتن با پایه‌های چوبی انرژی کمتری مصرف می‌کند؟

علوم پایه و مهندسی

آغاز واریز کالابرگ مرحله پنجم از امروز؛ دهک‌های اول تا سوم آماده واریز باشند

علمی

پنج‌شنبه 6 آذر 1404 – 17:00مطالعه 4 دقیقه

مریم صفدریکاربران در شبکه اجتماعی ردیت در مورد اینکه آیا راه‌رفتن روی پایه‌های چوبی بلند کارآمدتر است یا خیر، بحث می‌کنند. علم پاسخ قطعی برای این پرسش دارد.

کاربران به‌تازگی در شبکه اجتماعی ردیت، بار دیگر به پرسش‌های جالب و غیرمنتظره‌ای پرداخته‌اند: آیا راه رفتن روی پایه‌های چوبی بلند، یا همان چیزی که «stilt walking» نامیده می‌شود، می‌تواند از نظر مصرف انرژی کارآمدتر از راه‌رفتن معمولی باشد؟ این سؤال پس از انتشار ویدئویی از اعضای قبیله بانا در اتیوپی که روی پایه‌های بلند چوبی حرکت می‌کردند، مطرح شد؛ روشی که ابتدا برای جلوگیری از حمله حیوانات هنگام گله‌داری ابداع شده بود، اما امروزه به دلایل فرهنگی و سنتی ادامه دارد.

رسانه خبری Further Africa توضیح می‌دهد: «راه رفتن روی پایه‌های چوبی سنت فرهنگی دیرینه‌ای در میان اعضای جامعه است. مردان جوان مجرد حاملان این سنت هستند که در جشن‌ها و مراسم جامعه محبوب است. یکی از قواعد راه‌رفتن روی پایه‌های قبیله بانا در مراسم، رنگ‌آمیزی بدن با نوارهای سفید است.»

اما آیا روش راه‌رفتن مردان اتیوپیایی از راه‌رفتن عادی کمتر انرژی می‌برد؟ با وجود اینکه کاربران ردیت نظرات متفاوت و گاه متناقضی ارائه کردند، محققان پیش‌تر این موضوع را بررسی کرده‌اند و داده‌های علمی می‌توانند پاسخی روشن به این پرسش ارائه دهند.

پخش از رسانه

زومیت

لایک

نظر کاربران ردیت متفاوت بود. یکی از آن‌ها نوشت: «این سؤالی پیچیده در حوزه حرکت‌شناسی است. به‌طور کلی، اگر به آن عادت نداشته باشید، تقریباً قطعاً نه. اما اگر عادت کرده باشید، شاید؟ احتمالاً باید آزمایش‌هایی روی کسی که به آن عادت دارد، انجام داد. نمی‌توان با محاسبه‌ای ساده در ردیت به آن جواب داد.»

خوشبختانه دانشمندان به این موضوع پرداخته‌اند.

محققان نوشتند: «در قرن‌های هجدهم و نوزدهم، استفاده از پایه‌های چوبی در برخی مناطق جنوب‌غربی فرانسه رایج بود، احتمالاً به این دلیل که می‌توان با پایه‌ها مسافت بیشتری نسبت به راه‌رفتن معمولی طی کرد.» آن‌ها پروژه را این‌گونه توجیه کردند: «تحقیقی که در اینجا گزارش شده، سعی داشت نکته آخر را با بررسی جنبه‌های مکانیکی و انرژی مصرفی در راه رفتن روی زمین با پایه‌های چوبی تأیید کند.»

محققان که مطالعه خود را در سال ۱۹۸۱ منتشر کردند، سه مرد جوان سالم را که به‌عنوان سرگرمی از پایه‌های چوبی استفاده می‌کردند، انتخاب کردند و یک جفت پایه ۱٫۴ متری در اختیارشان گذاشتند تا طول ساق پا به میزان یک متر افزایش یابد.

سپس از آن‌ها خواسته شد در سالن ورزشی با سرعت معمول خود، آهسته‌تر از سرعت معمول، سریع‌تر از سرعت معمول و خیلی سریع‌تر از سرعت معمول راه بروند. در همین حین، طول گام و سرعت آن‌ها اندازه‌گیری شد و میزان مصرف اکسیژن آن‌ها نیز با استفاده از ماسکی که روی صورتشان قرار داده شده بود، ثبت شد.

محققان افزودند: «نتیجه کلی، افزایش حداکثر سرعت در بازه ۰٫۷ تا ۱٫۵ کیلومتر بر ساعت است، که با میانگین سرعت‌های مشاهده‌شده در مسابقات طولانی راه‌رفتن با پایه‌های چوبی (۱۰ کیلومتر بر ساعت) قابل مقایسه است.»

فرض پژوهشگران این بود که راه‌رفتن روی پایه‌های چوبی باید کارآمدتر باشد: ««مصرف انرژی هنگام راه رفتن به‌طور مستقیم با بالا و پایین رفتن بدن در هر قدم مرتبط است. هرچه این نوسانات عمودی کمتر باشد، انرژی کمتری مصرف می‌شود. میزان این بالا و پایین رفتن به طول پاها، طول هر گام و اندازه حرکتی که مرکز وزن بدن به سمت بالا و پایین انجام می‌دهد بستگی دارد.»

به زبان ساده‌تر: وقتی راه می‌رویم، بدن کمی بالا و پایین می‌رود و این حرکت باعث مصرف انرژی می‌شود. اگر این بالا و پایین رفتن کمتر باشد، راه رفتن آسان‌تر و کم‌مصرف‌تر خواهد بود. مقدار این حرکت به بلندی پاها، طول گام و میزان جابجایی مرکز وزن بدن بستگی دارد.

گرچه، پس از تحلیل نتایج، آن‌ها دریافتند که تفاوت تقریباً قابل‌چشم‌پوشی است. آن‌ها نتیجه گرفتند: «داده‌های تجربی ما از این فرضیه پشتیبانی نمی‌کنند» و افزودند تفاوت در کارایی بسیار کوچک است: فکر می‌کنیم چنین اختلافی می‌تواند با وزن پایه‌ها توضیح داده شود. رالستون و لوکین در مطالعه‌ قبلی نشان داده‌اند اثر بارگذاری روی پا بیشتر از بارگذاری روی تنه است.

محققان نشان دادند که بارگذاری ۲ کیلوگرم روی هر پا، مصرف متابولیک را حدود ۳۰ درصد نسبت به حالت کنترل افزایش می‌دهد. از آنجا که هر یک از پایه‌های ما ۲ کیلوگرم وزن داشت. این نتایج را می‌توان به‌طور مستقیم بر شرایط ما تعمیم داد.»

جمع‌بندی

تحقیقات علمی، از جمله مطالعه‌ای در سال ۱۹۸۱، نشان داد هنگام راه رفتن روی پایه‌ها، طول گام افزایش و فرکانس گام کاهش می‌یابد، اما مصرف انرژی تفاوت قابل توجهی با راه رفتن معمولی ندارد. فرض اولیه پژوهشگران این بود که کاهش نوسانات عمودی بدن هنگام راه رفتن روی پایه‌ها باید مصرف انرژی را کاهش دهد، اما نتایج نشان داد که وزن پایه‌ها باعث افزایش مصرف انرژی می‌شود و در مجموع کارایی تغییر زیادی نمی‌کند.